Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Тип 15 № 4322
i

Про­чи­тай­те текст и вы­пол­ни­те за­да­ния 14 и 15.

Маг­ни­то­пла­ны

Скон­стру­и­ро­вать поезд, спо­соб­ный со­стя­зать­ся по ско­ро­сти с самолётом, не­про­сто. При боль­ших ско­ро­стях колёса по­ез­дов не вы­дер­жи­ва­ют на­груз­ки. Выход один: от­ка­зать­ся от колёс, за­ста­вив поезд ле­теть. Такой поезд, в от­ли­чие от тра­ди­ци­он­ных по­ез­дов, в про­цес­се дви­же­ния не ка­са­ет­ся по­верх­но­сти рель­са. Так как между по­ез­дом и по­верх­но­стью дви­же­ния су­ще­ству­ет зазор, тре­ние ис­клю­ча­ет­ся, и един­ствен­ной тор­мо­зя­щей силой яв­ля­ет­ся сила аэро­ди­на­ми­че­ско­го со­про­тив­ле­ния.

Один из спо­со­бов «под­ве­сить» поезд над рель­са­ми  — ис­поль­зо­вать от­тал­ки­ва­ние маг­ни­тов. В 1910 г. бель­ги­ец Э. Башле по­стро­ил первую в мире мо­дель ле­та­ю­ще­го по­ез­да и ис­пы­тал её. 50-ки­ло­грам­мо­вый си­га­ро­об­раз­ный ва­гон­чик ле­та­ю­ще­го по­ез­да раз­го­нял­ся до ско­ро­сти свыше 500 км/ч. Маг­нит­ная до­ро­га Башле пред­став­ля­ла собой це­поч­ку ме­тал­ли­че­ских стол­би­ков с укреплёнными на их вер­ши­нах ка­туш­ка­ми. После вклю­че­ния тока ва­гон­чик со встро­ен­ны­ми маг­ни­та­ми при­под­ни­мал­ся над ка­туш­ка­ми и раз­го­нял­ся тем же маг­нит­ным полем, над ко­то­рым был «под­ве­шен».

Прак­ти­че­ски од­но­вре­мен­но с Башле в 1911 г. про­фес­сор Том­ско­го тех­но­ло­ги­че­ско­го ин­сти­ту­та Б. Вейн­берг раз­ра­бо­тал го­раз­до более эко­но­мич­ную под­вес­ку ле­та­ю­ще­го по­ез­да. Вейн­берг пред­ла­гал не от­тал­ки­вать до­ро­гу и поезд друг от друга, а при­тя­ги­вать их обыч­ны­ми элек­тро­маг­ни­та­ми. Элек­тро­маг­ни­ты до­ро­ги были рас­по­ло­же­ны над по­ез­дом, чтобы своим при­тя­же­ни­ем ком­пен­си­ро­вать силу тя­же­сти по­ез­да. Же­лез­ный вагон рас­по­ла­гал­ся пер­во­на­чаль­но не точно под элек­тро­маг­ни­том, а по­за­ди него. При этом элек­тро­маг­ни­ты мон­ти­ро­ва­лись по всей длине до­ро­ги. При вклю­че­нии тока в пер­вом элек­тро­маг­ни­те ва­гон­чик под­ни­мал­ся и про­дви­гал­ся вперёд, по на­прав­ле­нию к маг­ни­ту. Но за мгно­ве­ние до того, как ва­гон­чик дол­жен был «при­лип­нуть» к элек­тро­маг­ни­ту, ток вы­клю­чал­ся. Поезд про­дол­жал ле­теть по инер­ции, сни­жая вы­со­ту. Вклю­чал­ся сле­ду­ю­щий элек­тро­маг­нит, поезд опять при­под­ни­мал­ся и уско­рял­ся. По­ме­стив свой вагон в мед­ную трубу, из ко­то­рой был от­ка­чан воз­дух, Вейн­берг разо­гнал вагон до ско­ро­сти 800 км/ч.

Ско­рость дви­же­ния со­вре­мен­ных маг­ни­то­пла­нов срав­ни­ма со ско­ро­стью самолёта и поз­во­ля­ет со­ста­вить кон­ку­рен­цию воз­душ­ным со­об­ще­ни­ям на малых (для авиа­ции) рас­сто­я­ни­ях (до 1000 км).

Смог бы Вейн­берг разо­гнать свой поезд до 800 км/ч, если бы в трубе на­хо­дил­ся воз­дух? Ответ по­яс­ни­те.

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

В этом слу­чае поезд дви­гал­ся бы с мень­шей ско­ро­стью, так как су­ще­ство­ва­ла бы ещё и сила аэро­ди­на­ми­че­ско­го со­про­тив­ле­ния.

Спрятать критерии
Критерии проверки:

Кри­те­рии оце­ни­ва­ния вы­пол­не­ния за­да­нияБаллы
Пред­став­ле­но вер­ное объ­яс­не­ние, не со­дер­жа­щее оши­бок1
Объ­яс­не­ние не пред­став­ле­но.

ИЛИ

В объ­яс­не­нии до­пу­ще­на ошиб­ка

0
Мак­си­маль­ный балл1
Источник: ВПР 2022 год по фи­зи­ке 11 класс. Ва­ри­ант 9
Раздел кодификатора ФИПИ: 2.4 Все­мир­ное тя­го­те­ние, закон все­мир­но­го тя­го­те­ния
1
Тип 14 № 4321
i

На каком яв­ле­нии ос­но­ван прин­цип ра­бо­ты ле­та­ю­щих по­ез­дов?